高一动能定理专项练习.doc
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动能的改变
一、知识点梳理
1、动能
（1）定义：
物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关.
（2）表达式：
Ek=mv2
（3）动能是标量,不受速度方向的影响.它在国际单位制中的单位是焦耳（J）.一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量.
2、动能定理
（1）内容：
外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理.
（2）表达式：
W总＝Ek2－Ek1＝ΔEk
W总表示外力对物体做的总功,Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能.
（3）对动能定理的理解：
3.动能定理的应用步骤：
（1）明确研究对象及所研究的物理过程;
（2）对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,表示出这些力的总功;
（3）确定始、末状态的动能.（未知量用符号表示）,根据动能定理列出方程W总＝Ek2－Ek1;
（4）求解方程,分析结果.
4.实验：
（1）探究影响动能大小的因素：
控制变量法、转化法
（2）探究恒力做功与动能改变的关系：
方案设计、数据分析与处理
二、例题分析
【例1】一物体做变速运动时,下列说法正确的是
A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变B.物体所受合外力一定不为零
C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变D.物体加速度一定不为零
【例2】如图,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处.若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大？
解析：
【例3】在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0m/s的初速度开始滑动,滑行4.0m后速度减为4.0m/s.若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远？
解析：
三、同步练习
1.关于物体动能变化与做功的关系,下列说法正确的是
A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加
B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少
C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化
2.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是
A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
3.改变物体的质量和速度,都能使物体的动能发生改变.下列哪种情况,物体的动能是原来的2倍
A.质量减半,速度增大到原来的2倍B.速度不变,质量增大到原来的2倍
C.质量减半,速度增大到原来的4倍D.速度减半,质量增大到原来的4倍
4.A、B两物体质量相等,Ａ在光滑的水平面上,Ｂ在粗糙的水平面上,受相同的水平拉力作用.从静止开始运动,移动相同的距离.则
A.力对B做的功大于对A做的功B.力对A、Ｂ做功相同
C.Ａ、Ｂ的动能相同D.Ａ的动能大于Ｂ的动能
5.质点在恒力作用下,由静止开始做直线运动,那么下列说法中正确的是
A.质点的动能与它通过的位移成正比B.质点的动能与它通过的位移的平方成正比
C.质点的动能与它运动的时间成正比D.质点的动能与它运动的时间的平方成正比
6.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度为2m/s.则下列说法正确的是
A.手对物体做功12JB.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2JD.物体克服重力做功10J
7.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为s时撤去F,物体继续前进3s后停止运动.若路面情况相同,则物体受的摩擦力和最大动能是
A.f=,Ek=4FsB.f=,Ek=FsC.f=,Ek=D.f=,Ek=
8.甲、乙两物体质量之比为Ａ,当它们以相同速率运动时,它们的动能之比为________；当它们具有相同的动能时,它们的速度大小之比为________.
9.一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶,经过时间t,其速度由零增大到v.已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力.求这段时间内列车通过的路程.
10.如图所示,粗糙水平面AB与位于竖直面上的光滑的弧形轨道BC在B点连接.一物块从AB上的D点以v0=8m/s的初速度向B点滑行,知BD间距为15m,物块与水平面间的动摩擦因数为0.2.求:
（1）物块到达B点时的速度大小;
（2）物块在弧形面上瞬间速度为零的位置距水平面多高?
答案：
（1）2m/s
（2）0.2m
四、综合应用：
1、应用动能定理巧解多过程问题。
物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。
此类问题的解决还应特别注意两类力做功的特点和特殊求法：
a、重力做功与路径无关，只取决于初末位置的高度差h，即：
WG=mgh
b、摩擦或空气阻力f总与速度方向相反，故所做功等于该力的大小与路程的乘积：
W阻=-fS路程
V0
S0
α
P
例1、如图所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？
2、子弹打木块模型
例2、飞行子弹打入放在光滑水平面上的木块中深入d未穿出，同时木块滑动了s，若此过程中子弹与木块间的平均作用力为f，则子弹动能的变化、木块获得的动能、由于摩擦增加的内能各是多少。
3、巧用简解摩擦生热问题
两个物体相互摩擦而产生的热量Q（或说系统内能的增加量）等于物体之间滑动摩擦力f与这两个物体间相对滑动的路程的乘积，即.利用这结论可以简便地解答“摩擦生热”问题。
A
B
C
例3、如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。
重物A（A视质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等。
现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰。
碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力。
已知A滑到C的右端面未掉下。
试问：
从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？
练习
1．质量不等，但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列说法正确的有（ ）
A．质量大的物体滑行距离大 B．质量小的物体滑行距离大
C．质量大的物体滑行时间长 D．质量小的物体滑行时间长
2．一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2cm而相对于木块静止，同时间内木块被带动前移了1cm，则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为（ ）
A．3∶1∶2 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．2∶3∶1
3．起重机将物体由静止举高h时，物体的速度为v，下列各种说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量
B．拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量
C．拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量
D．物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量
4.如图所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落，在C点处小球速度达到最大．x0表示B、C两点之间的距离；Ek表示小球在C处的动能．若改变高度h，则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是（ ）
5.如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A．物块滑到b点时的速度为 B．物块滑到b点时对b点的压力是2mg
C．c点与b点的距离为 D．整个过程中物块机械能损失了mgR
6.如图5－2－15所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A，B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A和B都向前移动一段距离，在此过程中（ ）
A．外力F做的功等于A和B动能的增量
B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量
C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
A
B
C
D
D
O
R
E
h
8．如图所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为1200，半径R=2.0m,一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处，以初速度V0=4m/s沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.02,则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？
（g=10m/s2）.
9．一个半径R为0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O为圆心，A为半圆环左边最低点，C为半圆环最高点。
环上套有一个质量为1kg的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。
在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h=0.8m，滑轮B恰好在O点的正上方。
现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg的物体乙连在一起。
一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A点，细线伸直，当乙由静止释放后
（1）甲运动到C点时的速度大小是多少？
（2）甲、乙速度相等时，甲距离水平桌面的高度是多少？
（3）甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？
（结果可以用根式表示）
10．如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求：
（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；
（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；
（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件．
势能的改变
一、知识点梳理
1、重力势能
（1）定义：
重力势能是由于物体处于一定高度而具有的能量.
（2）表达式：
Ep=mgh.
（3）重力势能是标量,由物体所处的位置状态决定,是状态量.
（4）重力势能的相对性：
选择不同的参考面,物体的重力势能的数值是不同的,选择哪个水平面作为参考面,可视研究问题的方便而定.通常选择地面作为参考平面.对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值；在参考平面下方的物体,高度是负值,重力势能也是负值.
（5）重力势能的系统性：
重力势能实际上是物体与地球这一系统共同具有的,平常所说的某一物体具有的重力势能实际上是系统共有的,这只是一
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